Modulares Gehäuse, insbesondere für LED-Signalgeber
Bisher waren in der Verkehrsregelung Signalgeber eingesetzt, deren Lichter üblicher Weise aus einer Lampenfassung mit einer Glühlampe in einem Reflektor, sowie eventuell einem Trafo bestanden, wobei das Licht der Lampe gebündelt und durch eine Streuscheibe nach Vorgaben sinnvoll verteilt wurde, um den Sichtbarkeitsansprüchen des Verkehrs zu genügen. Diese Systeme sind in der Regel offen, was bedeutet, dass sie ein dichtes Gehäuse benötigen, um Feuchtigkeit, Schmutz und korrosive Stoffe von den empfindlichen optischen Flächen und den stromführenden Bauteilen fernzuhalten.
Dabei muss das 0 Gehäuse geöffnet werden können, um die Lampe zu wechseln.
Hauptsächlich sind Baukastensysteme im Einsatz, bei denen der Signalgeber aus miteinander verbundenen Einzelgehäusen, den sogenannten Kammern besteht, die jeweils ein Licht enthalten. Jede Kammer ist vorne mit einem abgedichteten Deckel, der sogenannten Front verschlossen, in welche die Streulinse dicht eingesetzt ist, oder auch S mehr Komponenten der Optik eingebaut sind. Aus solchen Elementen sind die bekannten Einzel, Zwei- und Dreifach-, gelegentlich auch Mehrkammer-Signalgeber zusammengesetzt.
In den letzten Jahren wurden alternative Lichter mit Leuchtdioden, den sogenannten LED als Lichtquellen entwickelt, welche wegen der rasanten Entwicklung auf diesem Gebiet 0 mittlerweile die Mehrzahl neuer Signale stellen.
Neben erheblich geringerem Stromverbrauch ist vor allem der Entfall der üblichen Wartung ein unschätzbarer Vorteil. Diese LED-Einsätze weisen durchwegs eine geringere Bautiefe auf und passen daher in die vorhandenen Aufnahmen der Signalgebergehäuse, wodurch ein einfacher Austausch gewährleistet ist. Sie unterscheiden sich jedoch von der konventionellen Optik durch eine 5 in ihrem Inneren befindliche, unverzichtbare Ansteuer-Elektronik, weshalb schon sie selbst völlig abgedichtet sind.
Die Funktionalität der bisherigen Gehäuse wird damit teilweise in Frage gestellt, dafür treten neue Anforderungen in den Vordergrund. Unbestritten ist dabei die Forderung nach Kostensenkungen.
Es kommen daher neue Gehäusebauformen auf den Markt, welche 0 deutlich schlanker sind und eine eingeschränkte Funktionalität aufweisen, indem sie etwa nicht mehr zu öffnen oder wenig abgedichtet sind, und beispielsweise aus Profilen anstelle einzelner Kammern bestehen.
Ein neues Gehäuse für Signalgeber sollte mit minimalem Materialaufwand herstellbar und modular aufgebaut sein. Die LED-Einsätze sollten bei einem Defekt von aussen ausgewechselt werden können, ohne das Gehäuse zu öffnen. Es sollten grosse Öffnungen für die Zuführung der Kabel, aber auch zur Verwendung moderner Stecksysteme vorhanden sein, bei Weiterverwendung der vorhandenen Befestigungssysteme. Der Signalgeber soll rasch zusammengebaut werden können ohne zu schrauben und eine gefällige, glatte, reinigungsfreundliche Aussenkontur aufweisen.
Der Platz zwischen den LED-Einsätzen soll wie bei Profilgehäusen für weitere Einbauten wie etwa Sensoren oder Steuerplatinen nutzbar sein. Natürlich sind alle Anforderungen nach verschiedenen allgemeinen Vorschriften und Belastungen einzuhalten wie Sicherheit gegen Vandalismus, elektrischen Schlag, sowie Brandschutz und Windlast.
Bisher bekannte Ausführungen erfüllen nur einen Teil der neuen Anforderungen. So zeigt etwa US 3,999,160 (Mc Donneil) Eine Kammer, die über Schiebeflansche zusammenhält und beim Zusammenschieben die elektrischen Verbindungen zwischen den Kammern hergestellt werden. Eine Schraube verhindert das Auseinandergleiten.
Es kann vor Ort eine beliebige Kammer samt Einsatz ausgetauscht werden, ohne Verkabelungsarbeiten.
Nachteilig ist der Aufwand des Durchschleifens der elektrischen Verbindungen, fehlende Nutzungsmöglichkeit der Zwischenräume, und der Aufwand, jeweils geschlossene Kammern herzustellen. US 4,117,456 (Albrecht) stellt einen Signalgeber aus Halbkammern vor. Diese werden miteinander beliebig verbunden. Die Verkabelung erfolgt durch die Öffnungen. Problematisch ist die Dichtheit bei den geteilten Öffnungen. Die Kammern zeigen auch zwei Längsspalte zur Aufnahme von sogenannten Kontrastblenden, welche aus zumindest zwei Teilen bestehen, um sie in die Spalte einschieben zu können. US 3,991,400 (Buehler) zeigt eine im Prinzip überall verbreitete Bauweise.
Die einzelnen Kammern werden über je eine Schraube im hinteren Bereich zusammengehalten, wobei die Kabel durch Löcher in diesem Bereich geführt werden. Es sind zahlreiche Befestigungsmöglichkeiten im Inneren vorhanden. Jede Kammer wird von einer Front mit eingedichteter Streulinse verschlossen. Nachteilig ist der Aufwand des Durchfädelns der Verkabelung, das völlige Zerlegen beim Tausch einer Kammer, oder die fehlende Nutzungsmöglichkeit der Zwischenräume. CA 2,025,777 (Fortran) zeigt eine Lösung, welche die Kammern von den Windkräften entlastet und diese über ein integriertes Stahlrohr weiterleitet.
Hierdurch können die Kammern schwächer ausgeführt werden.
Nachteilig ist der zusätzliche Aufwand der Rohr-Integration, sowie die gleichen oben angeführten Punkte.
US 4,189,709 (Gosswiller) zeigt eine Lösung in einem verwandten Bereich, nämlich eine Dach-Signalleuchte für Einsatzfahrzeuge. Auf einer quer über das Fahrzeugdach montierten durchgängigen Profilschiene sind vorne und hinten mehrere transparent eingef rbte Elemente eingesteckt, welche zueinander mittels einer umlaufenden, einfach zusammen zu steckenden Nut- und Federverbindung fixiert sind.
Durch Abschlussdeckel wird ein gemeinsamer Innenraum gebildet, in welchem die Drehscheinwerfer und insbesonders der durchgängige Zahnradtrieb untergebracht sind.
Nachteilig für die Anwendung in einem Signalgeber erscheint die durchgehende Profilschiene, da sie auf ein bestimmtes Mass abgelängt wird und später nicht mehr variabel ist. Auch das aufgesetzte und die Elemente oben zusammenhaltende Abschlussprofil hat eine vorbestimmte Länge.
Das gleiche Problem haben nicht in der Patentliteratur vorhandene Signalgeber, die ein Gehäuseprofil beinhalten. Die Fronten mit den Ausnehmungen für die LED-Einsätze werden in das durchgängige Gehäuseprofil eingeschoben oder eingerastet und durch Abschlussdeckel fixiert.
Während so ein durchgängiger Innenraum entsteht, kann durch die Frontöf[iota]hungen verkabelt und der Einbau von Komponenten vorgenommen werden.
Nachteilig sind aber vor allem die relativ hohen Kosten für Alu- oder Kunststoffprofile in den relativ grossen Dimensionen der Gehäuse-Querschnitte.
Weiters sind auch einstückig geblasene Hohlkörper als Signalgebergehäuse bekannt. Auch diese Technologie ist unflexibel und relativ teuer, weil alle Öffnungen nachträglich bearbeitet und zusätzliche Anschlussteile auf dem Hohlkörper befestigt werden müssen. Die Stabilität insgesamt ist allerdings sehr gut.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein modulares Gehäuse, insbesondere für LEDSignalgeber, zu schaffen, das die genannten Nachteile nicht aufweist und insbesondere flexibel in seinem Aufbau, einfach zusammenzubauen dabei mechanisch stabil und kostengünstig herzustellen ist.
Es soll auch nach erfolgtem Zusammenbau ohne grossen Aufwand geänderten Bedingungen anzupassen sein und verschiedene Montagearten an vorgegebenen Tragekonstruktionen erlauben.
Das erfindungsgemässe Gehäuse besteht nun aus einer beliebigen Anzahl linear aneinandergereihter Korpus- und Frontelemente, sowie Deckeln und Abschlussteilen, wobei die Korpuselemente über integrierte Nut/Federverbindungen an ihren Enden mit sich selbst (mit weiteren Korpuselementen), wie auch mit dem oberen und unteren Deckel mit gleicher Anschlussgeometrie formschlüssig ineinandergeschoben und mit Verbindungsmitteln zusammengehalten sind und den Korpus bilden, die Frontelemente ebenso über integrierte Nut/Federverbindungen an ihren Enden mit sich selbst (mit weiteren Frontelementen),
und auch mit dem oberen und unteren Abschlussteil mit gleicher Anschlussgeometrie formschlüssig ineinandergeschoben und mit Verbindungsmitteln zusammengehalten sind und die Front bilden, und Korpus und Front über eine integrierte Nut/Federverbindung zueinander formschlüssig ineinandergeschoben bzw. -gesteckt und mittels Verbindungsmitteln zusammengehalten sind. So wird ein steifer Hohlkörper gebildet, der beliebig mit Befestigungen oder Öffnungen ausgestattet sein kann.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen genauer beschrieben.
Es zeigt die Fig. la ein erfindungsgemässes Gehäuse in seiner wesentlichen Ausprägung in anschaulicher Explosionsdarstellung, die Fig. lb in geöffneter und geschlossener anschaulicher Darstellung, die Fig. 2 eine Ausgestaltung der Erfindung als Signalgebergehäuse in anschaulicher Darstellung und die Fig. 3 a und 3b eine Ausgestaltung der Erfindung in Schnittdarstellung.
Fig. la zeigt die Korpus- und Frontelemente eines einfachen Gehäuses vor dem Fügen. Das Korpuselement 1 weist im wesentlichen einen U-fÖrmigen Querschnitt auf. An dessen einem stirnseitigen Ende ist innen eine umlaufende Rippe, die sogenannte Feder 2, zu sehen. Am anderen stirnseitigen Ende ist eine Verdickung 3 vorhanden, welche eine aussen umlaufende Rille, die Nut 4, beinhaltet.
Die Oberflächen von Nut 4 und Feder 2 sowie die unmittelbaren Anschlussflächen sind geometrisch ident und so orientiert, dass sie in derselben Richtung wie das Korpuselement 1 selbst entformbar sind. Man kann sich daher mit der Nut/Feder-Geometrie als Basis einmal auf deren einen Seite das Korpuselement und auf der anderen Seite die zugehörige Gussform, oder aber umgekehrt vorstellen. Weist das Korpuselement 1 auf dem einen Ende die Feder 2 bzw. die Kontur ausserhalb der Nut/Feder-Geometrie und am anderen Ende die Nut 4 bzw. die Kontur innerhalb der Nut/Feder-Geometrie auf, so kann beim Verketten der Korpuselemente untereinander immer das Ende des einen Korpuselementes als die Gussform des Endbereiches des anderen Korpuselementes angesehen werden. Hierdurch wird einsichtig, dass die Elemente jedenfalls passgenau und lückenlos dicht fügbar sind.
Durch Wahl geeigneter Übermasse und geringer Entformungsschrägen ist ein Zusammenhalt allein schon durch mechanisches Verpressen erzielbar. Der obere Deckel 5 weist die gleiche Anschlussgeometrie der Feder 2 auf, der untere Deckel 6 jene der Nut 4. Ansonsten schliessen die Deckel 5, 6 die Uf[delta]rmigen Korpuselemente 1 in beliebiger Gestaltung zu einem stabilen Korpus 10 ab, wie in Fig. lb dargestellt. Vorzugsweise liegen die Korpusränder 7, 7' in einer Ebene.
Der Innenraum 9 ist durchgehend in seiner Gesamtheit nutzbar. Die Verdickungen 3 im Bereich der Nut/Federverbindungen 4/2 dienen auch der Stabilisierung des Korpus.
Wenn die Nut Federverbindungen 4/2 etwa gleiche Wandstärken aufweisen wie das Korpuselement 1 und kompakt gehalten werden, dann weist der zusammengesetzte Korpus 10 auch etwa die gleiche Festigkeit und Stabilität auf wie ein einteilig gefertigter Korpus oder ein Profilgehäuse, und ist damit bisher üblichen Verschraubungen einzelner Kammern statisch weit überlegen.
Nach dem gleichen Prinzip werden die Frontelemente 11 miteinander über Nuten 14 und Federn 12 verbunden. Jedoch besteht ein Unterschied darin, dass die Frontelemente eine Nut 18 für die Aufnahme des Korpusrandes 7 bilden. Die Frontelemente 11 weisen daher einen kurzschenkeligen U-Querschnitt mit einem Aussenrand 17 auf, der aussen über den Korpusrand 7 drübergreift.
Die Nut/Federverbindungen 14/12 laufen wie beim Korpuselement bis in die kurzen Schenkel.
Innerhalb des Korpusrandes 7 verläuft zusätzlich ein Innensteg 19, der passgenau dessen Innenkontur folgt, insbesonders auch dem Umriss der Verdickungen 3. Auch er weist eine Nut-Federverbindung 14a/ 12a an den Teilgrenzen auf, welche Kraft- und Formschluss herstellt.
Auch hier weist der obere Abschlussteil 15 die gleiche Anschlussgeometrie der Feder 12 und der untere Abschlussteil 16 die gleiche Anschlussgeometrie der umlaufenden Nut 14 auf. Der Innensteg 19' läuft auch hier im Abstand der Dicke des Deckelrandes T um. Es ergibt sich nach dem Fügen eine Front 20 mit ausgezeichneter Steifigkeit.
Fig. lb zeigt Korpus 10 und Front 20 offen gegenübergestellt und im Zusammenbau. Man erkennt die Nut 18 in der Front, welche die gleiche Geometrie wie der Korpusrand 7, T aufweist.
Legt man die Front 20 nun auf den Korpus 10, so passt der Korpusrand 7, T samt Verdickungen 3 genau in die umlaufende Nut 18. Es wird so eine Labyrinthdichtung gebildet, in welche bei Bedarf noch ein passendes Dichtungsteil oder eine Dichtschnur eingelegt werden kann.
Die exakte Einformung der Verdickungen 3 in den Innensteg 19 ergibt auch eine Stabilität bezüglich Kräften und Verschiebungen längs der Korpuswände. Diese treten auf, wenn das Gehäuse insgesamt auf Biegung oder Torsion belastet wird.
Es können beliebig viele, natürlich auch unterschiedlich lange und unterschiedlich gestaltete Korpus- und Frontelemente kombiniert werden, solange die mechanische Stabilität ausreichend ist.
Es können aber auch wegen der identischen Anschlussmasse Deckel und Abschlussteile direkt ohne Korpus- und Frontelemente zusammengesteckt werden, so erhält man ein kürzest mögliches Gehäuse.
Insbesonders können Deckel- und Abschlussteile bereits eine halbe Kammer beinhalten, sodass sich in dieser Konfiguration bereits ein Gehäuse mit einer Kammer ergibt, ohne Korpus- und Frontelemente zu verwenden.
Alle Bauteile können Befestigungen oder Öffnungen aufweisen. Die vorgegebene Entformungsrichtung erlaubt günstige, einfache Möglichkeiten wie etwa Befestigungslaschen 21 an Korpus oder Front oder Öffnungen in den Frontelementen oder im Boden des Korpus.
Wegen der einfachen Entformung der Basis-Geometrie können auch komplizierte Befestigungen oder etwa Ein- und Auslässe mit Gewinden oder Verrastungen vorgesehen werden, ohne allzu komplizierte Gussformen zu benötigen.
Der Zusammenhalt der Teile kann auf viele Arten gewährleistet werden. Beim Verpressen und Zusammenstecken kann man etwa die Korpus-, wie auch die Frontelemente untereinander verkleben. Hierbei erhält man auch eine verbesserte Abdichtung. Sieht man Sicherungsschrauben oder lösbare Schnappverbindungen vor, dann kann auch ein Zerlegen, Erweitem oder ein Austausch von defekten Teilen erfolgen.
Ebenso kann man den Zusammenhalt zwischen Korpus und Front vielfaltig gestalten, etwa ebenso durch Schrauben oder integrierte Schnappverbindungen, aber auch durch Spanner, Federklammem oder Schlösser.
Hier ist vor allem die Nutzungsweise ausschlaggebend.
Auch ein Verkleben oder Zusammenschnappen ohne Möglichkeit des nochmaligen Öff ens ist eine Option.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind viele Modifikationen der Basis-Gehäuseform möglich. Fig. 2 zeigt dazu ein erfindungsgemässes Gehäuse für einen Signalgeber in geöffnetem Zustand. Korpus- und Frontelemente 1, 11 sind wie zuvor mittels Nut/Federverbindungen 4/2, 14/12 zusammengeschoben. Der Zusammenhalt wird hier durch Schnapphaken 22 gesichert. Es sind aber auch Schraublöcher 23 zur Verbindung möglich. Insbesonders sind diese aber auch zur Befestigung von Einbauten vorgesehen. Ebenso haben Deckel 5, 6 und Abschlussteile 15, 16 gleiche Anschlussgeometrien. Die Labyrinth-Dichtung erfolgt hier nicht mit dem Aussenrand, es ist dafür ein eigener innen umlaufender Steg 8 vorhanden.
Ebenso ist in der Front die umlaufende Nut 18 nach innen versetzt. Steg 8 und Nut 18 passen an jeder Stelle lückenlos ineinander. Die Aussenflächen 7a und 17a dienen einerseits der Gestaltung eines einwandfreien Erscheinungsbildes, andererseits schützen sie die Labyrinth-Dichtung 8/18 vor Schmutz und direktem Strahlwasserzutritt beim Reinigen. Weiters sind im Zwischenraum 9a verdeckte Schnapplaschen 24 angebracht, die beim Schliessen der Front in deren Fronthaken 25 einrasten. Das Entriegeln erfolgt durch Ausbiegen dieser Schnapplaschen 24 nach innen mittels eines kleinen Stössels, für den kleine Öffnungen 26 vorhanden sind. Soll das Gehäuse nicht mehr geöffnet werden können, so werden diese Öffnungen einfach weggelassen.
Und schliesslich dient der Zwischenraum 9a auch zur Ableitung von eingedrungenem Wasser.
Das Labyrinth 8/18 verläuft nicht gerade, sondern ist an vorhandene Umrisse wie die Einbauöffhungen 27 der Front und Einbauten wie Schraubenl[delta]cher 23a und Schraubdome 28 angepasst, wodurch Verschiebungen verhindert und erhebliche Schub-, Biege- und Torsionskräfte aufgefangen werden können, wie sie an Signalgebern bei Sturm auftreten. Labyrinth-Steg 8 und Nut-Seitenwände sind an den Teilgrenzen ebenfalls mittels formschlüssigen labyrinthartigen Überlappungen 29 zusammengehalten, abgedichtet und genau zueinander positioniert, welche ebenso ineinandergeschoben werden können wie die aussen herum laufenden Nut/Federverbindungen.
Oberer und unterer Deckel 5 und 6 weisen ebenfalls eine umgebende Aussenfläche 7' auf und sind mit relativ grossen Öffnungen 30 zum Durchführen von Kabeln oder Steckern versehen. Ein konzentrisch umlaufender Zahnkranz 31 dient zur Justierung und Fixierung
8 der Auslegerarme. Die Öffnungen werden mit einem Verschlussteil 32 abgedichtet, dessen Bajonett 33 in die zugehörigen Zähne 34 eingreift und welches Kabelklemmen 35 zur Zugentlastung, eine Kabeleinführung 36 und ein zentrales Gewinde 37 für die Auslegerbefestigung, sowie randseitig eine Labyrinth-Dichtung 38 aufweist, welche über eine Zylinderwand 39 rund um die Deckelöffhung greift. Optional kann auch eine Dichtung eingelegt werden.
Die Frontelemente weisen grosse Öffnungen 27 zur Aufnahme von LED-Einsätzen auf.
Diese werden von aussen eingesetzt und befestigt, wie Fig. 3 a zeigt.
Der obere und untere Abschlussteil 15 und 16 besitzt ebenfalls umgebende Aussenflächen 17' zur Bildung einer geschlossenen Aussenkontur, wie auch zur Verkleidung der dort ebenfalls vorhandenen Schnapplaschen 24.
Die Kanten der Aussenflächen von Korpus 7a, 7' und Front 17a und 17' bilden eine Ebene. Auch die Schraubenlöcher der Front 23a und Schraubdome 28 enden dort. Hierdurch ist es einerseits möglich, die Front 20 allein auf eine ebene Montagefläche von hinten anzuschrauben, andererseits kann zwischen Front und Korpus eine ebene Platte eingespannt werden, oder die Front auf einer Montagefläche von hinten angeschraubt werden.
Fig. 3 a zeigt einen Schnitt durch das zusammengefügte Signalgebergehäuse aus Fig. 2 mit eingebautem LED-Einsatz.
Front 20 und Korpus 10 stehen über die Aussenflächen 7a und 17a, sowie 7' und 17' aneinander an. Man erkennt die Schnapplaschen 24, welche über die Fronthaken 25 greifen, sowie die innenliegende Labyrinth-Dichtung mit relativ grosser Überlappung von Steg 8 und Nut 18. Weiters ist die Befestigung eines LED-Einsatzes dargestellt. Der Einsatz 41 wird mittels eines Halteringes 42 mit U-f[delta]rmigem Querschnitt auf eine Auflagefläche 43 niedergedrückt, welche ausserdem eine Nut 44 zur Aufnahme eines optionalen Dichtringes aufweist. An der zylindrischen Aussenwand des Halteringes 42 sind innen umlaufend Haken 45 angebracht, in welche die rund um die Front-Öffnung 27 positionsgleich angeordneten Schnapplaschen 46 der Front einrasten, wobei der Einsatz 41 über die Innenwand des Halteringes 42 angedrückt wird.
Die Elastizität des UQuerschnittes ermöglicht dem Haltering 42, Flanschdickenunterschiede des LED-Einsatzes 41 auszugleichen und somit unterschiedlichen Herstellermassen gerecht zu werden. Durch die Öffnungen 47 können die Schnapplaschen 46 ausgehakt und der Haltering 42 mit dem LED-Einsatz 41 entfernt werden. Die Stirnfläche 48 des Halteringes 42 bildet eine * #
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Übergangsfläche zwischen der Frontoberfläche und dem LED-Einsatz 41, sodass Schnee, Eis und Schmutz nur wenig Halt finden.
Fig. 3b zeigt einen Schnitt durch das mit einem Schild 40 versehene und verschraubte Gehäuse aus Fig. 2 mit eingebautem LED-Einsatz. Dieses Schild 40 verbessert als sogenannte Kontrastblende die Erkennbarkeit des Signals gegen die Sonne. Durch das Einklemmen zwischen Korpus 10 und Front 20 werden störende Lichtspalte rund um den Signalgeber vermieden.
Weil die Materialstärke je nach Schildgrösse stark differieren kann, werden Korpus, Schild und Front direkt miteinander verschraubt, auch um hohen Windkräften trotzen zu können, die Schnapplaschen 24 bleiben funktionslos. Die Schrauben 49 liegen mit ihren Domen 28 ausserhalb der Labyrinth-Dichtung, die Dome werden jedoch in das Labyrinth integriert und benutzt, um eine stabile Abstützung gegen Schub- und Torsionskräfte zu erhalten. Das Labyrinth 8/18 ist um die Wandstärke des Schildes 40 weniger im Eingriff, bleibt aber in der Dichtwirkung erhalten.
Weiters ist die Befestigung eines Sonnenschirms 50 im Spalt 51 zwischen der Front 20 und dem Haltering 42 dargestellt.
Zwischen den Schnapplaschen 46 für den Haltering 42 befinden sich rund um die Frontöf hung 27 Schnapphaken 52, die in Löcher 53 eines in den Spalt 51 eingesteckten Sonnenschirms 50 einhaken und diesen festhalten. Sie können durch Ausnehmungen 54 im Haltering 42 ausgerastet werden.
Das Schild 40 kann auch als eine beliebige ebene Befestigungsfläche gesehen werden, an welche die Front 20 von hinten mit oder auch ohne Korpus 10 angeschraubt wird. Damit ist auch ein sogenannter Schalttafeleinbau der Fronten gegeben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das LED-Licht direkt in das Frontelement 11 integriert sein, weil hierdurch Einsparungen an Bauteilen möglich sind. Jedoch muss dann ein einfacher Austausch erfolgen können.
Die Frontelemente 11 sind dann nur zusammengesteckt, sie greifen dachschindelartig übereinander und können von oben beginnend vom Korpus weg ausgerastet werden, bis das fehlerhafte Teil erreicht ist. Nach dem Auswechseln werden auch die darüber liegenden Frontelemente wieder auf den Korpus eingerastet. Der Korpus bleibt dabei samt Verkabelung und Einbauten montiert, ein Ausbau ist nicht nötig. Es muss keineswegs eine zusammenhängende Front und ein zusammenhängender Korpus gebildet werden, welche dann als Ganzes zusammengeschnappt werden, es reichen etwa Schnappverbindungen nur zwischen Korpus und Front völlig aus für den sicheren ><
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Zusammenhalt des Gehäuses. Man beginnt beim Zusammenbau mit dem Zusammenschnappen des unteren Deckels 6 mit dem unteren Abschlussteil 16 und schiebt Korpusund Frontelemente 1, 11 ein, die miteinander verrasten.
Mit dem Einschieben des oberen Deckels 5 und dem oberem Abschlussteil 15 und Zusammenrasten wird das Gehäuse abgeschlossen und auch voll trag- und belastungsfahig.
Diese Beispiele für Einbauten und Abdeckungen mit einstellbarem Abdichtungsgrad, sowie die selektive Verwendung von Verbindungsmitteln wie Verpressen, Zusammenstecken, Kleben, Schrauben oder Schnappverbindungen illustrieren die vielseitigen Einsatz- und Variationsmöglichkeiten des erfindungsgemässen Gehäuses, wobei beispielsweise die Front insgesamt geöffnet werden kann, die Frontelemente einzeln abnehmbar und wieder aufschnappbar sind, oder das Gehäuse gar nicht mehr zu öffnen ist. Es kann natürlich auch für beliebige andere Einsatzfälle verwendet werden.
Hier bieten sich vor allem Anwendungen mit elektronischen Komponenten an, aber auch Verteiler variabler Grösse, Feuchtraum- und Steckdosensysteme, Behältersysteme und ähnliches.
Modular housing, especially for LED signal heads
Previously, in the traffic control signalers were used, the lights usually consisted of a lamp holder with a light bulb in a reflector, and possibly a transformer, the light of the lamp was bundled and distributed sensibly by a lens to specifications to the visibility requirements of the traffic suffice. These systems are typically open, meaning that they require a sealed housing to keep moisture, dirt and corrosive substances away from the sensitive optical surfaces and the live components.
The 0 case must be able to be opened to change the lamp.
Mainly modular systems are in use, in which the signal generator consists of interconnected individual housings, the so-called chambers, each containing a light. Each chamber is closed at the front with a sealed lid, the so-called front, in which the stray lens is tightly inserted, or S more components of the optics are installed. From such elements, the known single, two and triple, sometimes multi-chamber signal generator are composed.
In recent years, alternative lights with LEDs, the so-called LED have been developed as light sources, which now make the majority of new signals because of the rapid development in this field.
In addition to significantly lower power consumption, especially the elimination of the usual maintenance is an invaluable advantage. These LED inserts consistently have a smaller overall depth and therefore fit into the existing recordings of the signal generator housing, whereby a simple replacement is guaranteed. However, they differ from the conventional optics by a 5 inside, indispensable control electronics, which is why they themselves are completely sealed.
The functionality of the previous housing is thus partially questioned, but new requirements come to the fore. Undisputed is the demand for cost reductions.
There are therefore new types of housing on the market, which are much slimmer and have a limited functionality, for example, they are no longer open or little sealed, and for example consist of profiles instead of individual chambers.
A new housing for signalers should be produced with minimal material costs and modular. The LED inserts should be replaced in case of a defect from the outside, without opening the case. There should be large openings for the supply of cables, but also for the use of modern plug-in systems, with further use of existing fastening systems. The signal generator should be able to be assembled quickly without screwing and have a pleasing, smooth, easy to clean outer contour.
The space between the LED inserts should be usable as for profile housings for other installations such as sensors or control boards. Of course, all requirements must be met according to various general regulations and loads, such as safety against vandalism, electric shock, as well as fire protection and wind load.
Previously known designs meet only a part of the new requirements. For example, US Pat. No. 3,999,160 (Mc Donneil) shows a chamber which holds together via sliding flanges and, when pushed together, establishes the electrical connections between the chambers. A screw prevents sliding apart.
It can be replaced on site any chamber including use, without cabling.
A disadvantage is the effort of looping through the electrical connections, lack of use of the spaces, and the effort to produce each closed chambers. US 4,117,456 (Albrecht) presents a signal generator of half chambers. These are connected with each other arbitrarily. The wiring is made through the openings. The problem is the tightness of the split openings. The chambers also show two longitudinal slots for receiving so-called contrast apertures, which consist of at least two parts in order to insert them into the column can. US 3,991,400 (Buehler) shows a basically widespread construction.
The individual chambers are held together by a screw in the rear area, the cables are passed through holes in this area. There are numerous mounting options inside. Each chamber is closed by a front with sealed-in dispersion lens. A disadvantage is the effort of threading through the wiring, the complete disassembly when replacing a chamber, or the lack of use of the spaces. CA 2,025,777 (Fortran) shows a solution that relieves the chambers of the wind forces and forwards them via an integrated steel pipe.
As a result, the chambers can be made weaker.
The disadvantage is the additional expense of the tube integration, as well as the same points mentioned above.
US 4,189,709 (Gosswiller) shows a solution in a related field, namely a roof signal light for emergency vehicles. On a transversely mounted over the vehicle roof continuous rail front several transparent colored elements are inserted front and rear, which are fixed to each other by means of a circumferential, easy to put together tongue and groove connection.
By end cover a common interior is formed, in which the rotary headlights and especially the continuous gear drive are housed.
A disadvantage for the application in a signal generator, the continuous rail, since it is cut to a certain extent and is no longer variable later. Also, the patch and the top elements together holding the end profile has a predetermined length.
The same problem does not exist in the patent literature existing signal encoders, which include a housing profile. The fronts with the recesses for the LED inserts are inserted or latched into the continuous housing profile and fixed by end caps.
While such a continuous interior is created, wiring can be cabled through the front door and the installation of components can be carried out.
However, the disadvantages are, above all, the relatively high costs for aluminum or plastic profiles in the relatively large dimensions of the housing cross-sections.
Furthermore, integrally blown hollow body are known as signaling device. Also, this technology is inflexible and relatively expensive, because all openings edited later and additional connectors must be mounted on the hollow body. Overall, the stability is very good.
It is therefore an object of the invention to provide a modular housing, in particular for LED signal generator, which does not have the disadvantages mentioned and in particular flexible in its structure, easy to assemble while mechanically stable and inexpensive to manufacture.
It should also be adapted after the assembly without much effort changed conditions and allow different types of installation to predetermined support structures.
The inventive housing now consists of any number of linear juxtaposed body and front elements, as well as lids and end parts, the body elements via integrated tongue and groove joints at their ends with itself (with other body elements), as well as with the upper and lower lid with the same connection geometry are pushed together form-fitting and held together with connecting means and form the body, the front elements also integrated with tongue and groove joints at their ends with itself (with other front elements),
and also positively interlocked with the upper and lower end part with the same connection geometry and are held together with connecting means and form the front, and the body and front via an integrated tongue and groove joint to each other form-fitting pushed or -masked and held together by means of connecting means. Thus, a stiff hollow body is formed, which can be equipped with any attachments or openings.
The invention will now be described in detail with reference to the drawings.
1 a shows a housing according to the invention in its essential expression in an illustrative exploded view, FIG. 1 b in an open and closed descriptive representation, FIG. 2 shows an embodiment of the invention as a signal generator housing in an illustrative representation and FIGS. 3 a and 3 b a Embodiment of the invention in sectional view.
Fig. La shows the body and front elements of a simple housing before joining. The body element 1 has a substantially U-shaped cross-section. At its one end face, a circumferential rib, the so-called spring 2, can be seen on the inside. At the other front end, a thickening 3 is present, which includes an outer peripheral groove, the groove 4 includes.
The surfaces of groove 4 and spring 2 and the immediate connection surfaces are geometrically ident and oriented so that they can be demolded in the same direction as the body member 1 itself. One can therefore imagine with the tongue and groove geometry as a base once on one side of the body element and on the other side of the associated mold, or vice versa. Does the body element 1 on one end of the spring 2 and the contour outside of the tongue and groove geometry and at the other end of the groove 4 and the contour within the tongue and groove geometry, it can always be when chaining the body elements with each other the end of the one body element is considered to be the mold of the end portion of the other body element. This makes it clear that the elements are in any case fit accurately and consistently tightly available.
By choosing suitable excess mass and low Entformungsschrägen cohesion alone by mechanical compression can be achieved. The upper cover 5 has the same connection geometry of the spring 2, the lower cover 6 that of the groove 4. Otherwise close the cover 5, 6 Uf [delta] shaped body elements 1 in any configuration to a stable body 10, as shown in FIG 1b. Preferably, the body edges 7, 7 'lie in one plane.
The interior 9 is continuously usable in its entirety. The thickening 3 in the groove / spring connections 4/2 also serve to stabilize the body.
If the groove spring connections 4/2 have approximately the same wall thickness as the body member 1 and are kept compact, then the composite body 10 also about the same strength and stability as a one-piece body or a profile housing, and thus previously customary glands individual Static chambers far superior.
According to the same principle, the front elements 11 are connected to each other via grooves 14 and springs 12. However, there is a difference in that the front elements form a groove 18 for receiving the body edge 7. The front elements 11 therefore have a short-legged U-shaped cross-section with an outer edge 17 which engages over the body edge 7 on the outside.
The tongue and groove connections 14/12 run like the body element into the short legs.
Within the body edge 7 also runs an inner web 19, the exact inner contour follows, especially the outline of the thickenings 3. He also has a tongue and groove joint 14a / 12a at the partial boundaries, which produces force and positive engagement.
Again, the upper end part 15, the same connection geometry of the spring 12 and the lower end part 16, the same connection geometry of the circumferential groove 14. The inner web 19 'also runs here at a distance from the thickness of the lid edge T. It results after joining a front 20 with excellent rigidity.
Figure lb shows body 10 and front 20 open faced and assembled. It can be seen the groove 18 in the front, which has the same geometry as the body edge 7, T.
If the front 20 is now placed on the body 10, then the body edge 7, T together with thickenings 3 fit exactly into the circumferential groove 18. A labyrinth seal is thus formed, in which, if required, a matching sealing part or a sealing cord can be inserted.
The exact formation of the thickenings 3 in the inner web 19 also provides stability with respect to forces and displacements along the body walls. These occur when the housing is generally subjected to bending or torsion.
It can be combined as many, of course, different lengths and differently shaped carcass and front elements, as long as the mechanical stability is sufficient.
But it can also be plugged together directly without carcase and front elements because of the identical connection mass lid and end parts, so you get a shortest possible housing.
In particular, cover and end parts can already contain half a chamber, so that in this configuration already a housing with a chamber results, without using body and front elements.
All components may have fasteners or openings. The predetermined Entformungsrichtung allows favorable, simple ways such as attachment tabs 21 on the body or front or openings in the front elements or in the bottom of the body.
Because of the simple demolding of the base geometry and complicated fittings or about inputs and outputs can be provided with threads or latches, without requiring too complicated molds.
The cohesion of the parts can be ensured in many ways. When pressing and plugging together, you can glue together the body as well as the front elements. Here you also get an improved seal. If you consider securing screws or releasable snap-in connections, you can also disassemble, extend or replace defective parts.
Likewise, one can make the cohesion between the body and front manifold, as well as by screws or integrated snap connections, but also by tensioners, Federklammem or locks.
Here, above all, the mode of use is decisive.
Even gluing or snapping together without the possibility of re-opening is an option.
In a further embodiment of the invention, many modifications of the basic housing form are possible. 2 shows an inventive housing for a signal generator in the open state. Carcass and front elements 1, 11 are pushed together as before by means of tongue and groove 4/2, 14/12. The cohesion is secured here by snap hooks 22. But there are also screw holes 23 for connection possible. In particular, these are also intended for attachment of internals. Likewise, covers 5, 6 and end parts 15, 16 have the same connection geometries. The labyrinth seal is not done here with the outer edge, it is for a separate inner circumferential ridge 8 available.
Likewise, the circumferential groove 18 is offset inwards in the front. Bridge 8 and groove 18 fit seamlessly into each other at each point. The outer surfaces 7a and 17a serve on the one hand the design of a flawless appearance, on the other hand they protect the labyrinth seal 8/18 from dirt and direct jet water access during cleaning. Furthermore, in the intermediate space 9a hidden Schnapplaschen 24 are mounted, which engage in closing the front in the front hook 25. The unlocking is done by bending these Schnappplaschen 24 inwards by means of a small plunger, for the small openings 26 are present. If the housing can not be opened, these openings are simply omitted.
And finally, the gap 9a also serves to dissipate penetrated water.
The labyrinth 8/18 is not straight, but is adapted to existing outlines such as the built-in openings 27 of the front and internals such as screws delta 23a and screw dome 28, which prevents shifts and significant shear, bending and torsional forces can be collected as they occur to signalers in storm. Labyrinth web 8 and groove side walls are also held together at the part boundaries by means of positive labyrinthine overlaps 29, sealed and positioned exactly to each other, which can be pushed together as well as the outside running around tongue and groove joints.
Upper and lower covers 5 and 6 also have a surrounding outer surface 7 'and are provided with relatively large openings 30 for passing cables or plugs. A concentric circumferential ring gear 31 is used for adjustment and fixation
8 of the extension arms. The openings are sealed with a closure member 32, the bayonet 33 engages the associated teeth 34 and cable clamps 35 for strain relief, a cable entry 36 and a central thread 37 for the boom attachment, and at the edge of a labyrinth seal 38 which has a cylinder wall 39 attacks around the lid opening. Optionally, a seal can be inserted.
The front elements have large openings 27 for receiving LED inserts.
These are inserted and fastened from the outside, as shown in FIG. 3a.
The upper and lower end parts 15 and 16 also have surrounding outer surfaces 17 'for forming a closed outer contour, as well as for covering the snap pockets 24 likewise present there.
The edges of the outer surfaces of the body 7a, 7 'and front 17a and 17' form a plane. The screw holes of the front 23a and screw domes 28 end there. This makes it possible on the one hand, the front 20 alone to screw on a flat mounting surface from the rear, on the other hand, a flat plate can be clamped between the front and body, or the front are screwed onto a mounting surface from the rear.
Fig. 3 a shows a section through the assembled signal transmitter housing of FIG. 2 with built-in LED insert.
Front 20 and body 10 are on the outer surfaces 7a and 17a, and 7 'and 17' to each other. One recognizes the Schnapplaschen 24, which grip over the front hooks 25, and the inner labyrinth seal with a relatively large overlap of web 8 and groove 18. Furthermore, the attachment of an LED insert is shown. The insert 41 is depressed by means of a retaining ring 42 with a U-shaped cross-section onto a bearing surface 43, which also has a groove 44 for receiving an optional sealing ring. On the cylindrical outer wall of the retaining ring 42 are circumferentially hooks 45 are mounted, into which engage around the front opening 27 positionally arranged snap latches 46 of the front, the insert 41 is pressed over the inner wall of the retaining ring 42.
The elasticity of the UQuerschnittes allows the retaining ring 42 to compensate for differences in flange thickness of the LED insert 41 and thus meet different manufacturers masses. Through the openings 47, the snap tabs 46 can be unhooked and the retaining ring 42 are removed with the LED insert 41. The end face 48 of the retaining ring 42 forms a * #
9-
Transition surface between the front surface and the LED insert 41, so that snow, ice and dirt find little support.
Fig. 3b shows a section through the provided with a shield 40 and screwed housing of FIG. 2 with built-in LED insert. This shield 40 improves the so-called contrast aperture the detectability of the signal against the sun. By pinching between body 10 and front 20 disturbing light gaps are avoided around the signal generator.
Because the material thickness can vary greatly depending on the size of the sign, the body, shield and front are screwed directly together, even to defy high wind forces can, the snap tabs 24 remain functionless. The screws 49 are with their domes 28 outside the labyrinth seal, but the domes are integrated into the labyrinth and used to obtain a stable support against shear and torsional forces. The labyrinth 8/18 is less engaged by the wall thickness of the shield 40, but remains in the sealing effect.
Furthermore, the attachment of a parasol 50 in the gap 51 between the front 20 and the retaining ring 42 is shown.
Between the Schnapplaschen 46 for the retaining ring 42 are hung around the Frontöf 27 snap hooks 52, which hook into holes 53 of an inserted into the gap 51 parasol 50 and hold it. They can be disengaged by recesses 54 in the retaining ring 42.
The shield 40 can also be seen as any planar mounting surface to which the front 20 is screwed from the back with or without body 10. This is also a so-called panel mounting the fronts given.
In a further embodiment of the invention, the LED light can be integrated directly into the front element 11, because this savings on components are possible. However, then a simple exchange must be done.
The front elements 11 are then only plugged together, they reach like a roof shingle and can be snapped off from the top starting from the top until the defective part is reached. After replacing the overlying front elements are locked on the body again. The body remains here along with wiring and internals mounted, an expansion is not necessary. It is by no means necessary to form a coherent front and a coherent body, which are then snapped together as a whole; snap-in connections, for example, between the body and the front are all that is needed for safe operation
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Cohesion of the housing. When assembling with the snapping together of the lower lid 6, it starts with the lower end part 16 and pushes the body and front elements 1, 11, which latch together.
With the insertion of the upper lid 5 and the upper end part 15 and locking the housing is completed and also fully portable and loadable.
These examples of fixtures and covers with adjustable degree of sealing, as well as the selective use of connecting means such as pressing, plugging, gluing, screws or snap connections illustrate the versatility and versatility of the inventive housing, for example, the front can be opened in total, the front elements individually removable and snap back, or the housing is not open at all. It can of course be used for any other applications.
In particular, applications with electronic components, but also distributors of variable size, wet room and socket systems, container systems and the like, are suitable.